But d'un titrage Déterminer la concentration molaire d'une

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But d'un titrage Déterminer la concentration molaire d'une Powered By Docstoc
					But d'un titrage : Déterminer la concentration molaire d'une espèce chimique L'outil utilisé: une réaction chimique Propriétés de la réaction de titrage : elle doit être : - rapide - totale - spécifique de l'espèce chimique à doser -elle doit présenter une caractéristique physique dite l'observable , variant au cours du titrage et facilement mesurable. Équivalence : Au début du titrage : le réactif titrant ajouté B est consommé et la quantité de réactif titré A dans la solution diminue . A l'équivalence : Le réactif titrant B et le réactif titré A sont tous deux entièrement consommés . La solution ne contient ni A ni B . Après équivalence : Si on continue à verser le réactif titrant B. il n'est plus consommé , A est devenu le réactif limitant .
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A l'équivalence il y a changement de réactif limitant. A l'équivalence le réactif titrant et le réactif titré sont dans les proportions stœchiométriques A l'équivalence l'avancement maximal atteint en fin de transformation est noté Xe, les réactifs A et B sont alors entièrement consommés .

Repérage de l'équivalence : l'observable peut être la couleur de la solution , sa conductance ,son pH Détermination de la quantité de matière par titrage Dans un titrage la quantité de matière de l' 'espèce titrée dans la prise d `essai se déduit du volume équivalent du tableau descriptif de l'évolution du système chimique . Soit A l'espèce à titrer et B l'espèce titrante : Commencer par écrire le tableau descriptif de la transformation . On raisonne ensuite en se plaçant à ['équivalence du titrage Équation chimique État du système État initial En cours de transformation État final
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aA Avancement (mol) 0 x x max

+

bB →

cC

+

dD

Quantités de matière en mol n i(A) n i(A) - a x ni(A) -a.xmax n(B) versé n(B) versé – b .x n(B) versé – b.xmax 0 c .x c .xmax 0 d .x d .xmax

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L'équivalence du titrage correspond au changement du réactif limitant c'est à dire au moment ou les réactifs ont été introduits dans les proportions stœchiométriques . Cela se traduit par: ni (A) - a . X m a x = 0 et n(B) v e r s é - bXmax= 0 On en déduit: Xmax =n(B}versé/b e t n i ( A ) = a . n ( B ) v e r s é / b n(B) v e r s é = [B] V é q u i v a l e n t . On en déduit l'expression de ni (A) puis sa valeur numérique .

Activité 1: Décomposition de l'eau oxygénée . L'eau oxygénée se décompose lentement en eau et dioxygène selon la réaction d'équation 2H2O2(aq)→ 2 H2O(l) + O2(g) On se propose d'étudier la cinétique de cette réaction . Pour cela, on effectue des prélèvements échelonnés dans le temps . Chaque prélèvement a un volume Vp = 10,0 mL. On dose l'eau oxygénée restante par une solution acidifiée de permanganate de potassium, de concentration c = 15,0 mmol.L-1 Les volumes VE nécessaires pour obtenir dans chaque cas l'équivalence sont les suivants : t(s) VE (mL) n(H2O2)t (mol) 1°) Quelle opération faut-il effectuer avant de réaliser le dosage des échantillons prélevés ? 2) Nommer et dessiner la verrerie utilisée 3° )Écrire l'équation de la réaction d'oxydoréduction support du dosage : on donne les couples : 02 (g) / H2 O2 (aq) et MnO4 -- (aq) / Mn2+ (aq) 4°) Comment peut-on mettre en évidence l'équivalence ? 5°) Exprimer la quantité n (H20) , lors de chaque prélèvement en fonction de c et VE. 6°) Exprimer l'avancement x . 7°) Compléter le tableau ci-dessus , tracer le graphe n (H202) = f (t) . et x = f (t) ------------------------------------------------------------------------------------------------------Il faut préalablement avoir déterminé les valeurs de l'avancement de la réaction pour différentes dates. • avec un ordinateur ou une calculatrice : - entrer dans un tableau les dates t et les valeurs de x correspondantes - calculer la valeur de la dérivée pour la(ou les ) date(s) choisie(s) - diviser par le volume du mélange réactionnel • Graphiquement : - tracer la courbe x en fonction de la date t - tracer la tangente à cette courbe à la date choisie - déterminer le coefficient directeur de cette tangente ( b/a) - diviser par le volume du mélange réactionnel --------------------------------------------------------------------------------------------------------Activité 2 ( avec les simulations) 2 réactifs ( A et B) permettent la constitution du produit C 1) A quelle condition le produit C peut-il apparaître? 2) Cette condition fonctionne-t-elle tout le temps? 3) Quelle type d'énergie permet la réaction? 4) Quelle grandeur physique permet d'augmenter la vitesse de réaction ? 5) Quelle grandeur chimique permet d'augmenter la vitesse de réaction ? 0 12,3 230 7,8 390 5,7 570 4,0 735 2,9 910 2,0 1055 1,55